Carina Nebula Puzzle

Diese Landschaft der "Berge" und "Täler", die von glitzernden Sternen gesprenkelt sind, ist eigentlich der Rand einer nahen, jungen, sternenbildenden Region namens NGC 3324 im Karina-Nebel. Dieses im Infrarot-Licht vom neuen James Webb Space Teleskop der NASA erfasste Bild zeigt erstmals unsichtbare Bereiche der Sterngeburt. Webbs scheinbar dreidimensionales Bild mit dem Namen "Cosmic Cliffs" sieht aus wie knackige Berge auf einem mondbeleuchteten Abend. In Wirklichkeit ist es der Rand des riesigen, gasförmigen Hohlraums innerhalb NGC 3324, und die höchsten "Gipfel" in diesem Bild sind etwa 7 Lichtjahre hoch. Der Höhlenbereich wurde aus dem Nebel durch die intensive UV-Strahlung und die Sternwinde aus extrem massiven, heißen, jungen Sternen in der Mitte der Blase, oberhalb des Bereichs, der in diesem Bild gezeigt wird, geschnitzt. Die bläserne, ultraviolette Strahlung der jungen Sterne bildet die nebulanische Wand, indem sie sie langsam ausgehöhlt. Dramatische Pfeiler ragen über der leuchtenden Gasmauer und widerstehen dieser Strahlung. Der "Dampf", der aus den himmlischen "Bergen" zu steigen scheint, ist eigentlich heiß, ionisiertes Gas und heißer Staub, der durch die unerbittliche Strahlung aus dem Nebel strömt. Webb enthüllt aufkommende stellare Kinderzimmer und einzelne Sterne, die komplett in Sichtlichtbildern verborgen sind. Aufgrund der Empfindlichkeit von Webb gegenüber Infrarotlicht kann es durch kosmischen Staub schauen, um diese Objekte zu sehen. Protostellarstrahlen, die sich in diesem Bild deutlich abzeichnen, schießen aus einigen dieser jungen Sterne heraus. Die jüngsten Quellen erscheinen als rote Punkte im dunklen, staubigen Bereich der Wolke. Objekte in den frühesten, schnellen Phasen der Sternenbildung sind schwer zu erfassen, aber die extreme Empfindlichkeit, räumliche Auflösung und Bildbefähigung von Webb können diese schwer fassbaren Ereignisse abzeichnen. Diese Beobachtungen von NGC 3324 werden den Prozess der Sternbildung beleuchten. Die Sterngeburt breitet sich im Laufe der Zeit aus, ausgelöst durch die Ausbreitung der Erosionshöhle. Während sich der helle, ionisierte Felgen in den Nebel bewegt, drückt er langsam in Gas und Staub. Befindet sich auf der Felge ein instabiles Material, wird der erhöhte Druck das Material zum Kollaps bringen und neue Sterne bilden. Umgekehrt kann diese Art der Störung auch die Bildung von Sternen verhindern, da das sternförmige Material ausgehöhlt wird. Dies ist eine sehr heikle Balance zwischen funkelnder Sternenbildung und deren Beendigung. Webb wird einige der großen, offenen Fragen der modernen Astrophysik ansprechen: Was bestimmt die Anzahl der Sterne, die sich in einer bestimmten Region bilden? Warum bilden sich Sterne mit einer bestimmten Masse? Webb wird auch die Auswirkungen der Sternenbildung auf die Evolution gigantischer Gas- und Staubwolken aufzeigen. Während der Effekt massiver Sterne - mit ihrem heftigen Wind und ihrer hohen Energie - oft offensichtlich ist, ist der Einfluss der zahlreicheren Sterne mit niedriger Masse weniger bekannt. Während sie sich bilden, erzeugen diese kleineren Sterne schmale, gegensätzliche Jets, die hier gesehen werden, die den Wolken viel Schwung und Energie verleihen können. Dies reduziert den Anteil des nebeligen Materials, das neue Sterne ernährt. Bis zu diesem Zeitpunkt hatten Wissenschaftler nur sehr wenige Daten über den Einfluss der Vielzahl junger und energetischer Niedrigststerne. Mit Webb können sie eine vollständige Zählung ihrer Anzahl und ihrer Auswirkungen im gesamten Nebel erhalten. Die rund 7.600 Lichtjahre entfernte NGC 3324 wurde von Webb’s Near-Infrared Camera (NIRCam) und Mid-Infrared Instrument (MIRI) aufgenommen. NIRCam - mit seiner knackigen Auflösung und unvergleichlichen Empfindlichkeit - enthüllt hunderte von bisher verborgenen Sternen und sogar zahlreiche Hintergrundgalaxien. Aus Sicht von MIRI leuchten junge Sterne und ihre staubigen, planetenbildenden Scheiben hell in der Mitte des infraroten und erscheinen rosa und rot. MIRI enthüllt Strukturen, die in den Staub eingebettet sind, und entdeckt die stellaren Quellen massiver Ströme und Abflüsse. Mit MIRI leuchten der heiße Staub, die Kohlenwasserstoffe und andere chemische Verbindungen auf der Oberfläche der Bergrücken, was das Aussehen gezackter Felsen verleiht. NGC 3324 wurde 1826 erstmals von James Dunlop katalogisiert. Von der südlichen Hemisphäre aus gesehen, befindet es sich an der nordwestlichen Ecke des Carina Nebula (NGC 3372), der sich in der Sternbild Carina befindet. Der Carina-Nebel ist Zuhause zum Keyhole Nebel und der aktive, instabile Superriese Eta Carinae.